國外電子與電氣工程經典圖書係列：數字信號處理（第3版）（英文影印版） [Digital Signal Processing(Third Edition)] pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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[印] 普納錢德拉（S Poornachandra），B Sasikala 著

圖書標籤:

• 數字信號處理
• 信號處理
• 電子工程
• 電氣工程
• 經典教材
• 英文教材
• 通信工程
• 控製工程
• 數學
• 算法

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030326614

版次：3

商品編碼：10913310

包裝：平裝

外文名稱：Digital Signal Processing(Third Edition)

開本：16開

齣版時間：2012-01-01

用紙：膠版紙

頁數：680

字數：900000

正文語種：中文，英文

內容簡介

《國外電子與電氣工程經典圖書係列：數字信號處理（第3版）（英文影印版）》主要麵嚮數字信號處理的初學者。內容主要涵蓋瞭離散傅裏葉變換、數字濾波器、有限字長和多頻信號處理等。全書風格明晰，提供瞭很多問題的解決方案、插圖和流程圖，有助於讀者入門。
《國外電子與電氣工程經典圖書係列：數字信號處理（第3版）（英文影印版）》可作為信息類專業本科生學習數字信號處理的雙語教材或參考書，也可供工程技術人員參考。

目錄

Preface
About the Authors
1 Introduction to Digital Signal Processing

2 Introduction to Signals and Systems
2.1 INTRODUCTION TO MODELING
2.2 CLASSIFICATION OF SIGNALS
2.3 BASIC OPERATIONS ON SIGNALS
2.4 TYPES OF SIGNALS
2.5 SYSTEM
2.6 PROPERTIES OF SYSTEMS
2.7 INTERCONNECTION OF SYSTEMS
CHAPTER SUMMARY
REVIEW QUESTIONS

3 LTI Systems
3.1 DISCRETE-TIME LINEAR TIME-INVARIANT SYSTEM
3.2 PROPERTIES OF LTI SYSTEM
3.3 PROPERTIES OF DISCRETE-TIME LTI SYSTEM
3.4 LINEAR CONVOLUTION
3.5 LINEAR CONVOLUTION USING CROSS-TABLE METHOD
3.6 LINEAR CONVOLUTION USING MATRIX METHOD
3.7 STEP RESPONSE
3.8 DECONVOLUTION
3.9 BASIC SYSTEMS
3.10 LINEAR CONSTANT COEFFICIENT DIFFERENCE EQUATION
3.11 INTRODUCTION TO CORRELATION
CHAPTER SUMMARY
REVIEW QUESTIONS

4 Fourier Series
4.1 CONTINUOUS-TIME FOURIER SERIES
4.2 PROPERTIES OF SIGNALS
4.3 CONVERGENCE OF FOURIER SERIES
4.4 DIRICHLET CONDITION
4.5 GIBB'S PHENOMENON
4.6 FOURIER SERIES REPRESENTATION OF DISCRETE-TIME PERIODIC SIGNAL
4.7 PROPERTIES OF DISCRETE-TIME FOURIER SERIES
CHAPTER SUMMARY
REVIEW QUESTIONS

5 Fourier Transform
5.1 CONTINUOUS-TIME FOURIER TRANSFORM-INTRODUCTION
5.2 REPRESENTATION OF APERIODIC SIGNALS
5.3 DIRICHLET CONDITION
5.4 SPECTRUM ANALYSIS
5.5 PROPERTIES OF CONTINUOUS-TIME FOURIER TRANSFORM
5.6 SOLUTION TO DIFFERENTIAL EQUATIONS USING FOURIER TRANSFORM
5.7 FOURIERTRANSFORM_INTRODUCTION
5.8 REPRESENTATION OF DISCRETE-TIME APERIODIC SIGNALS
5.9 PROPERTIES OF DISCRETE-TIME FOURIER TRANSFORM
5.10 SYSTEM CHARACTERIZED BY LINEAR CONSTANT COEFFICIENT DIFFERENCE EQUA110N
5.11 BAND LIMITED SIGNALS
5.12 PARAMETER ESTIMATION OF A BAND LIMITED SIGNAL
5.13 ORTHOGONAL BAND LIMITED SIGNAL
5.14 DISCRETE FOURIER TRANSFORM
5.15 FREQUENCY ANALYSIS OF DISCRETE-TIME SIGNAL
5.16 PROPERTIES OF DFT
5.17 CIRCULAR CONVOLUTION
5.18 SECTION CONVOLUTION
5.19 FAST FOURIER TRANSFORM（FFT）
5.20 INVERSE FAST FOURIER TRANSFORM（IFFT）
5.21 RADIX-4 FFT ALGORITHM
5.22 FFT ALGORITHM IN LINEAR FILTERING AND CORRELATION
CHAPTER SUMMARY
REVIEW QUESTIONS

6 Z-Transform
6.1 INTRODUCTION
6.2 Z-TRANSFORM
6.3 REGION OF CONVERGENCE（ROC）
6.4 Z-TRANSFORM OF FINITE SEQUENCE
6.5 CHARACTERISTIC FEATURES OF SIGNALS WITH THEIR CORRESPONDING ROC
6.6 PROPERTIES OF Z-TRANSFORM
6.7 INITIAL VALUE AND FINAL VALUE THEOREM
6.8 INVERSEZ-TRANSFORM
6.9 LTI SYSTEM CHARACTERIZED BY LINEAR CONSTANT COEFFICIENT DIFFERENCE EQUATION
6.10 RELATIONSHIP BETWEEN Z-TRANSFORM AND FOURIER TRANSFORM
6.11 RELATIONSHIP BETWEEN Z-PLANE AND S-PLANE
CHAPTER SUMMARY
REVIEW QUESTIONS

7 Finite Impulse Response Filter
7.1 INTRODUCTION
7.2 PHASE DELAY AND GROUP DELAY
……
8 Infinite Impulse Response Filter
9 Analysis of Finite Word Length Effect
10 Multirate Digital Signal Processing

前言/序言

深度探索數字信號處理的理論基石與前沿應用 數字信號處理（DSP）作為信息科學和工程技術領域的核心支撐，其重要性不言而喻。從通信係統、音頻視頻處理到醫學影像、生物傳感，再到自動化控製和科學計算，DSP的身影無處不在，深刻地影響著我們現代生活的方方麵麵。本書旨在為讀者構建一個全麵、深入且兼具理論深度與實踐指導意義的DSP知識體係，帶領大傢係統性地掌握數字信號處理的精髓。 本書內容涵蓋瞭數字信號處理的各個關鍵方麵，從最基礎的概念鋪陳，到復雜算法的推演，再到實際工程問題的解決方案，力求為讀者提供一份完整的知識圖譜。 第一部分：基礎理論與離散信號分析 在正式進入DSP的殿堂之前，我們首先需要建立紮實的數學基礎和對離散信號的深刻理解。本部分將詳細介紹： 信號與係統： 區分連續時間信號與離散時間信號，深入理解信號的基本特徵，如周期性、能量、功率等。係統是信號處理的核心載體，我們將探討綫性時不變（LTI）係統的基本性質，如因果性、穩定性、疊加性等。通過對LTI係統的基本性質的深入理解，為後續的係統分析和設計打下堅實的基礎。 傅裏葉分析： 傅裏葉變換是理解信號頻譜特性的強大工具。我們將詳細講解離散時間傅裏葉變換（DTFT）及其收斂性，並在此基礎上引入離散傅裏葉變換（DFT）。DFT是實際工程中最常使用的傅裏葉變換形式，它將無限長的離散時間信號（或一個周期信號）映射到有限的頻率點。理解DFT的計算原理和特性，是進行頻譜分析、濾波設計等後續工作的前提。我們將探討DFT的性質，例如綫性、周期性、捲積定理等，以及快速傅裏葉變換（FFT）算法的原理，理解FFT如何在計算上大大提高DFT的效率。 Z變換： Z變換是時域離散信號和係統的頻域分析的另一個重要工具，它與拉普拉斯變換在連續時間係統中扮演著相似的角色。Z變換能夠更方便地分析和設計離散時間係統，尤其是在處理係統函數、穩定性分析等方麵。我們將詳細介紹Z變換的定義、收斂域（ROC）以及Z變換的性質，如綫性、時移、微分、捲積等。通過Z變換，我們可以將差分方程轉換為代數方程，從而簡化係統的分析。 捲積與相關： 捲積是LTI係統分析的核心運算，它描述瞭係統如何響應輸入信號。我們將深入講解離散捲積的計算方法和幾何意義，以及它在係統輸齣計算中的關鍵作用。同時，我們也將探討相關（correlation）的概念，瞭解它在信號匹配、目標檢測等領域的應用。 第二部分：離散時間係統與濾波器設計 在掌握瞭信號和係統的基本分析工具後，我們進入係統設計和改造的環節，其中濾波器設計是DSP應用中最核心的部分之一。 離散時間係統的錶示： 除瞭LTI係統，我們將學習如何用差分方程、係統函數、脈衝響應等多種方式來錶示離散時間係統。理解這些不同的錶示方法及其相互之間的轉換關係，對於係統分析和設計至關重要。 無限衝激響應（IIR）濾波器設計： IIR濾波器以其結構簡單、計算效率高而在許多應用中受到青睞。我們將從模擬濾波器的原型（如巴特沃斯、切比雪夫、橢圓濾波器）齣發，通過雙綫性變換等方法，係統地介紹如何將其遷移到數字域，設計齣滿足特定頻率響應要求的IIR數字濾波器。我們將討論不同類型模擬濾波器的特性，以及它們在數字濾波器設計中的優勢和劣勢，並詳細介紹實現這些轉換的具體步驟和注意事項。 有限衝激響應（FIR）濾波器設計： FIR濾波器由於其綫性相位特性，在避免信號失真方麵具有獨特優勢，特彆適用於對相位要求嚴格的應用，如數據通信、音頻處理等。我們將介紹幾種主要的FIR濾波器設計方法，包括窗函數法（如矩形窗、漢寜窗、海明窗、布萊剋曼窗）和頻率采樣法。我們將深入分析不同窗函數的頻譜泄漏特性及其對濾波器性能的影響，以及如何根據實際需求選擇閤適的窗函數。同時，我們也會探討Parks-McClellan算法等更高級的優化設計方法，以期獲得最優的濾波器性能。 濾波器性能評價： 無論設計哪種類型的濾波器，都需要對其實際性能進行準確的評估。我們將學習如何通過幅度響應、相位響應、階數、計算復雜度、穩定性等指標來評價濾波器的性能，並理解不同指標之間的權衡取捨。 第三部分：采樣定理與模數/數模轉換 數字信號處理的起點是模擬信號的采樣，終點則是數字信號的還原。采樣定理是連接這兩者的橋梁。 采樣定理： 我們將深入闡述奈奎斯特-香奈農采樣定理，理解其核心內容：隻有當采樣率高於信號最高頻率的兩倍時，纔能無失真地從采樣序列中恢復原始模擬信號。我們將詳細分析采樣過程中可能齣現的混疊（aliasing）現象，並探討過采樣（oversampling）等技術在抑製混疊、簡化抗混疊濾波器設計方麵的作用。 模數轉換（ADC）： ADC是將連續變化的模擬信號轉換為離散數字信號的關鍵設備。我們將介紹ADC的工作原理，包括采樣、量化和編碼三個過程。詳細講解量化誤差的産生及其對信號精度的影響，並介紹常用的ADC架構，如逐次逼近型ADC、Σ-Δ型ADC等，以及它們在不同應用場景下的優劣勢。 數模轉換（DAC）： DAC是將數字信號轉換為連續變化的模擬信號的設備。我們將講解DAC的基本原理，以及如何通過不同的DAC架構（如電阻網絡DAC、電容網絡DAC）實現數字到模擬的轉換。 第四部分：現代DSP技術與應用 在掌握瞭DSP的基本理論和方法後，本書還將觸及一些更高級和實用的現代DSP技術，並結閤具體的應用場景進行講解。 自適應濾波： 自適應濾波器能夠根據輸入信號的統計特性自動調整其濾波器係數，以達到最佳的濾波效果。我們將介紹最小均值平方（LMS）算法和遞歸最小均值平方（RLS）算法等經典的自適應濾波算法，並探討它們在噪聲消除、信號均衡、信道識彆等領域的應用。 譜估計： 除瞭DFT提供的周期圖方法，我們將介紹更多先進的譜估計技術，如Welch方法、多通道譜估計、現代譜估計方法（如AR模型、ARMA模型、高分辨率譜估計等），以期獲得更精確、更細緻的信號頻譜信息。 多速率信號處理： 在許多實際係統中，信號可能需要在不同的采樣率下進行處理。多速率信號處理技術，如抽取（decimation）和插值（interpolation），能夠有效地改變信號的采樣率，而又不引入過多的計算量和失真。我們將深入講解這些技術的基本原理和實現方法。 小波變換： 與傅裏葉變換側重於信號的整體頻率信息不同，小波變換能夠同時提供信號的時間和頻率信息，特彆適閤分析非平穩信號。我們將介紹小波變換的基本概念，並探討其在信號去噪、特徵提取、圖像壓縮等方麵的應用。 DSP硬件與軟件實現： 本書還將簡要介紹DSP芯片的體係結構和工作原理，以及常用的DSP算法在硬件和軟件上的實現方法。瞭解DSP硬件的特點和軟件開發流程，有助於讀者將理論知識轉化為實際工程項目。 應用展望： 本書的最終目標是讓讀者不僅能夠深刻理解數字信號處理的理論精髓，更能將其靈活應用於解決實際工程問題。通過對各個部分的深入學習，讀者將能夠： 獨立設計和實現數字濾波器，滿足不同應用場景的需求。 深入分析和理解各種信號，並對其進行有效的處理。 掌握現代DSP技術，為應對更復雜的信號處理挑戰做好準備。 提升解決實際問題的能力，無論是通信、音頻、圖像、控製還是其他領域。 本書內容豐富，邏輯清晰，理論與實踐相結閤，是數字信號處理領域不可多得的學習資源，將為有誌於深入研究數字信號處理技術的學生、工程師和研究人員提供堅實的理論基礎和豐富的實踐指導。

評分☆☆☆☆☆

這本書的深度和廣度都令人驚嘆，它不僅僅是介紹數字信號處理的工具和技術，更像是在講述這門學科的曆史演進和核心思想。作者的寫作風格非常嚴謹，但又不失優雅，大量的數學推導都經過精心組織，邏輯嚴密，即便遇到復雜的公式，也能在作者的引導下找到其內在的規律。我尤其喜歡書中對傅裏葉分析的講解，從連續傅裏葉變換到離散傅裏葉變換，再到快速傅裏葉變換，每一個環節都講得非常細緻，並且解釋瞭它們之間的聯係和區彆，這讓我對信號的頻率特性有瞭更深刻的理解。書中還花瞭大量篇幅討論瞭采樣定理和重建，這是數字信號處理的基石，作者用多種角度去闡述，包括數學上的證明和直觀的解釋，讓我徹底理解瞭為何要進行采樣，以及如何正確地進行信號的量化和恢復。另外，書中關於綫性捲積和相關性的討論，以及它們在係統分析中的作用，也讓我受益匪淺。雖然書中沒有直接提供代碼，但它提供的原理和方法，完全可以指導我們去編寫高效的算法。這本書絕對是數字信號處理領域的一本“聖經”，適閤有一定數學基礎，並希望深入理解這門學科的工程師和研究人員。

評分☆☆☆☆☆

拿到這本書的時候，我首先就被它厚重的體量所震撼，這預示著它內容的豐富程度。翻開書頁，精美的排版和清晰的圖錶立刻吸引瞭我。這本書的內容組織得非常有條理，從最基礎的離散時間信號的概念和性質開始，逐步深入到綫性時不變係統、捲積、相關性等核心概念。作者在解釋這些概念時，總是能夠用清晰的語言和恰當的例子來輔助說明，即使是復雜的數學公式，也能通過作者的講解變得易於理解。我特彆欣賞書中對傅裏葉變換的深入探討，不僅介紹瞭離散傅裏葉變換（DFT）及其性質，還詳細講解瞭快速傅裏葉變換（FFT）的各種算法，這對於實際應用中的計算效率至關重要。此外，書中對Z變換及其在係統分析和穩定性判彆中的應用也進行瞭詳盡的闡述，這讓我對離散時間係統的動態行為有瞭更全麵的認識。雖然我還在學習的初期階段，但這本書已經為我打下瞭堅實的基礎，讓我對數字信號處理這個領域充滿瞭好奇和探索的動力。這本書的理論深度和實踐指導性都非常強，是任何想要在這個領域有所成就的讀者不可錯過的寶藏。

評分☆☆☆☆☆

這本書的印刷質量真的沒話說，紙張厚實，字體清晰，即使是厚厚一本，翻閱起來也十分順暢，不會有廉價感。打開目錄，裏麵的章節劃分非常閤理，從最基礎的離散時間信號和係統，到傅裏葉變換的各種形式，再到Z變換的深入探討，一步步循序漸進，讓人很容易跟上作者的思路。雖然是影印版，但排版一點也不顯雜亂，圖錶清晰，公式推導過程詳細，尤其是那些關鍵的定理和引理，都配有嚴謹的證明，這對於真正想深入理解數字信號處理底層原理的讀者來說，是極其寶貴的。我尤其欣賞的是，書中在介紹完理論知識後，往往會緊接著給齣一些實際的例子，雖然不是代碼實現，但這些概念性的例子能夠幫助我們理解理論是如何在工程中應用的，這比單純的公式堆砌要有效得多。我記得有一章講到濾波器設計，從不同的設計方法，如脈衝響應不變法、雙綫性變換法，到各種濾波器類型，如低通、高通、帶通，甚至是各種窗函數的設計，都講得非常透徹。雖然我目前隻是在初步學習階段，但這本書已經給瞭我一個非常紮實的理論基礎，讓我對這個領域充滿瞭探索的興趣。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀設計簡潔大方，印刷清晰，紙張的質量也相當不錯，捧在手裏很有分量感。我最看重的是它內容上的紮實與全麵。從離散時間信號與係統的基本理論齣發，逐步深入到各種變換域的分析，如傅裏葉變換、Z變換等。我特彆喜歡書中關於傅裏葉變換傢族的講解，從連續傅裏葉變換到離散傅裏葉變換，再到快速傅裏葉變換（FFT），作者不僅詳細推導瞭數學公式，還用直觀的圖示和例子來解釋其物理意義，讓我對信號在時域和頻域之間的轉換有瞭更深刻的理解。書中對采樣定理和重構的闡述也極其到位，這是數字信號處理的核心內容，作者用清晰的邏輯和嚴謹的數學證明，讓我徹底掌握瞭數字化的過程以及如何準確地恢復原始信號。此外，書中對濾波器設計，包括FIR和IIR濾波器，都進行瞭非常詳細的介紹，從理論基礎到具體設計方法，再到性能評估，都麵麵俱到。雖然我還在學習階段，但我能感受到這本書所蘊含的深厚功底，它為我打開瞭數字信號處理的精彩世界，讓我對接下來的深入學習充滿瞭期待。

評分☆☆☆☆☆

不得不說，這本書的印刷質量堪稱一流，紙張的觸感和厚度都恰到好處，字體清晰銳利，長時間閱讀也不會感到疲勞。從內容上看，這本書真正做到瞭“經典”二字，它深入淺齣地介紹瞭數字信號處理的方方麵麵。我特彆喜歡書中關於濾波器的章節，從模擬濾波器的概念引入，到數字濾波器的各種設計方法，如FIR和IIR濾波器，作者都進行瞭詳盡的闡述，並且提供瞭多種設計準則和性能評估方法。這讓我能夠根據具體的應用需求，選擇最閤適的濾波器類型和設計參數。書中對譜分析的講解也十分精彩，從基本的周期圖法到更高級的參數化方法，作者都進行瞭細緻的介紹，並且強調瞭不同方法的優缺點以及適用場景。這對於理解信號的頻譜特性，識彆信號中的噪聲和乾擾，以及進行有效的信號分析具有重要的指導意義。此外，書中關於離散傅裏葉變換（DFT）的性質和快速傅裏葉變換（FFT）算法的講解，更是讓我對信號的頻率域錶示和高效計算有瞭更深刻的認識。這本書的理論嚴謹性和實踐指導性都非常突齣，是一本值得反復研讀的佳作。